Gestione, automazione e comunicazione
dei sistemi elettrici
Lezione 1 – 29 febbraio 2016
Virginia Canazza
Obiettivi del corso
Sistematizzazione
conoscenza di base
quadro sull’organizzazione e
il funzionamento del
mercato elettrico italiano e
confronto coi modelli
internazionali
componenti strutturali
Approfondimenti
normativi e
regolatori
normativa primaria e
specifica di settore,
norme di riferimento e
riforme in corso
Analisi meccanismi di
funzionamento
Analisi delle
dinamiche di
mercato
Trend in corso, questioni
emergenti, prospettive
future in scenari
alternativi di sviluppo
aspetti organizzativi e
regolatori
Impatto potenziale delle
riforme in discussione
Elaborazioni con
metodologie e modelli di
analisi e market intelligence
2
Programma del corso
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Introduzione: Obiettivi e programma
La filiera elettrica e commerciale
Il processo di liberalizzazione e l’attuale organizzazione dei mercati
Il mercato del giorno prima
Il mercato infragiornaliero
Il mercato del dispacciamento
L’integrazione delle rinnovabili
Sicurezza, Adeguatezza e mercato della capacità
L’integrazione dei mercati europei
Analisi dei trend più recenti e delle prospettive dei mercati
Business Plan e pianificazione strategica
Esercitazione
Approfondimenti:
–
–
–
–
Modelli di simulazione del mercato elettrico: approccio econometrico e approccio deterministico
Mercato del gas
Le politiche ambientali
Le fasi regolate e gli oneri di sistema
3
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LA FILIERA DELL’ENERGIA ELETTRICA
4
La filiera elettrica: il percorso “fisico”
Produzione e
importazione
Dispacciamento
e trasmissione
Distribuzione
Prelievo,
misura, aggregazione
Business in
concorrenza
Trasformazione di fonti di energia primaria in elettricità
Trasporto e trasformazione di energia elettrica sulla
rete ad alta tensione
Monopolio naturale
TERNA
Trasporto e trasformazione di energia elettrica su reti
di distribuzione a media e bassa tensione, per la
consegna ai clienti finali
Installazione dei misuratori, lettura e aggregazione dei dati
Installazione e lettura spettano al distributore locale, l’aggregazione di
tutte le misure utili ai fini commerciali e il calcolo del load profiling è
demandata al distributore maggiore (Enel Distribuzione)
Monopolio locale
DISTRIBUTORI
Business
REGOLATO
5
Bilancio elettrico dell'Italia
Energia da
carbone,
olio e gas
Energia
da
biomassa
Clienti industriali
Energia
Idroelettrica
RETE TRASMISSIONE
NAZIONALE
380-220-150-132 kV
oltre 44.000 km
Energia
geotermoelettric
a
Perdite di rete
Clienti domestici
Agricoltura
Eolico e
Fotovoltaico
Totale energia richiesta 315 TWh (2015)
Importazione
netta
€
Clienti terziari
6
Bilancio 2015 Italia
Dati provvisori sull’energia elettrica in Italia 2015
Fonte: Terna
7
Le voci del bilancio
8
L’import netto
Fonte: Terna
9
Gli scambi alle frontiere
Fonte: Aeegsi
10
Bilancio per compartimenti
Fonte: Terna
11
L’evoluzione della richiesta e l’effetto temperature
+1.5% nel 2015
rispetto al 2014
che
destagionalizzato
diviene +0.9%
Fonte: Terna
12
Richiesta di energia elettrica Italia 2014 (Terna)
Fonte: Terna
13
Consumo interno lordo e penetrazione elettrica
Fonte: Terna
14
L’intensità elettrica
Fonte: Terna
15
Richiesta al picco di carico
Fonte: Terna
16
La punta di carico
Fonte: Terna
17
Potenza installata Italia 2014 (Terna)
Fonte: Terna
18
Il mix produttivo 2015
Fonte: Terna
19
Il termoelettrico
Fonte: Terna
20
Impianti idroelettrici
Fonte: Terna
21
La capacità rinnovabile
Fonte: Terna
22
La copertura del carico orario
Fonte: Terna
23
La copertura del carico di punta
Fonte: Terna
24
Flussi sulla rete di trasmissione
Fonte: Terna
25
Saldo flussi fisici nel 2015
Fonte: Terna
26
Le sezioni critiche della rete e gli interventi di sviluppo
Fonte: Terna
27
La filiera elettrica: il percorso “commerciale”
Percorso fisico
Produzione e
importazione
Percorso commerciale
Vendita all‘ingrosso
Trasmissione e
dispacciamento
Distribuzione
Vendita al dettaglio
Misura, aggregazione
28
La filiera commerciale
IMPORTATORI
CIP6, RINNOV NON
PROGRAMMABILI,
PICCOLA TAGLIA
ASTE INTERCONNESSIONE
GENERATORI
MERCHANT
MERCATO
INGROSSO
CLIENTI
ENERGY
INTENSIVE/
CONSORZI
Distributore
/società
separata
FORNITORI
CLIENTI
SALVAGUARDIA
Aste per accesso
al mercato
RETAILERS
CLIENTI LIBERI
CLIENTI
TUTELATI:
domestici e
piccole
imprese
29
Come si interfacciano i diversi soggetti: filiera fisica
Produttore 1
Produttore 2
Produttore 3
contratti di
connessione,
dispacciamento e
settlement
Mercato
organizzato
TSO
Contratti di
bilanciamento e
settlement
Fornitori
Trader
Grossisti
Contratti di connessione e
utilizzo
Consumatore 1 Consumatore 2 Consumatore 3 Consumatore 4 Consumatore 5
30
Come si interfacciano i diversi soggetti: filiera commerciale
Produttore 1
Vendite su
mercato
organizzato
Produttore 2
Vendite OTC
Mercato
TSO
organizzato
Acquisti su
mercato
organizzato
Produttore 3
Fornitori
Trader
Grossisti
Contratti di fornitura
Consumatore 1 Consumatore 2 Consumatore 3 Consumatore 4 Consumatore 5
31
La struttura dell’offerta: mix produttivo per fonte
Fonte: Aeegsi
32
La struttura dell’offerta: impianti di generazione
Fonte: Aeegsi
33
La struttura dell’offerta: le quote di produzione
Fonte: Aeegsi
34
La struttura dell’offerta: il mix degli operatori
Fonte: Aeegsi
35
La struttura dell’offerta: il mix del termo
Fonte: Aeegsi
36
La struttura dell’offerta: il mix rinnovabile
Fonte: Aeegsi
37
I distributori
Fonte: Aeegsi
38
Fare clic per modificare lo stile del titolo
IL PROCESSO DI LIBERALIZZAZIONE E
L’ATTUALE ORGANIZZAZIONE DEI MERCATI
39
Il processo di liberalizzazione
Le giustificazioni del monopolio
Di natura economica:
• Le economie di scala rendono efficiente
(minimizzazione dei costi) l’integrazione orizzontale
• Le economie di scopo rendono efficiente l’integrazione
verticale
Di natura socio politica:
• Possibilità di sussidi incrociati finalizzati al
raggiungimento di obiettivi diversi dall’efficienza
economica
Presenza di monopolio naturale
in tutte le fasi della filiera
Prezzo unico nazionale,
elettrificazione di tutto il territorio
40
Il processo di liberalizzazione
Le giustificazioni della liberalizzazione
• L’evoluzione tecnologica (in particolare la diffusione della tecnologia CCGT) ha
diminuito i costi fissi della generazione, riducendo la scala efficiente minima delle
imprese produttrici
• L’information technology ha ridotto sia la necessità di concentrazione delle decisioni di
dispacciamento sia i costi di transazione e quindi le economie di scopo che
giustificavano l’integrazione verticale
• Tendenza mondiale verso l’uscita dello Stato dai settori energetici (privatizzazione)
Nella UE la liberalizzazione della generazione e della vendita è stata imposta per
legge:
• 3 cicli (1996, 2003, 2009)
• 2 macrofasi: apertura dei mercati a livello nazionale; integrazione dei mercati nazionali
41
Il processo di liberalizzazione
Le giustificazioni per l’unbundling
• Evitare sussidi incrociati fra attività in
concorrenza e monopoli regolati
Obiettivi regolatori
• Gestione delle reti legalmente
separata dalle altre attività
• Favorire una corretta allocazione di costi e
asset nelle diverse aree di attività
dell’azienda
Obiettivi gestionali
• Allocare in modo ottimale le
responsabilità manageriali
• Consentire il funzionamento organizzativo
per processi
42
Le fasi del processo di liberalizzazione
Due problemi:
1.
Alcune fasi restano regolate (monopolio naturale)
2.
Gli ex monopolisti restano proprietari delle reti
Due strumenti-cardine:
1.
Principio dell’accesso non discriminatorio
2.
Separazione
Anni 90:
1. Molteplici mercati nazionali chiusi
Obiettivi da perseguire
2. Limitata capacità di trasporto fra paesi
1. Creazione di un
mercato unico
interno pienamente
integrato e
funzionante
I fase: dir. 96/92/CE
1. Accesso non
discriminatorio
2. Separazione
(unbundling)
contabile
II fase: dir. 2003/54/CE
1. Separazione legale,
organizzativa e
decisionale
2. Accesso regolato alle
reti
1. Separazione
proprietaria
2. Integrazione delle
rinnovabili nel
sistema e nel
mercato
3. Apertura del mercato
al dettaglio
2. Rafforzamento
competenze dei
regolatori e ACER
3. Garantire la
sicurezza del sistema
4. Gestione delle
interconnessioni a
mercato
III fase: dir. 2009/72/CE
43
Le «basi normative» dell’attuale assetto del settore elettrico in Europa
Recepita in Italia con il Decreto Bersani (Dlgs 79/1999)
FASI DELLA FILIERA
DIRETTIVA
96/92/CE
DIRETTIVA
2003/54/UE
DIRETTIVA
2009/72/UE
GENERAZIONE
APERTURA ALLA CONCORRENZA:
PROCEDURE AUTORIZZATIVE
PROCEDURE DI GARA (COME
ALTERNATIVA)
APERTURA ALLA CONCORRENZA:
PROCEDURE AUTORIZZATIVE
APERTURA ALLA CONCORRENZA:
PROCEDURE AUTORIZZATIVE
TRASMISSIONE
DISTRIBUZIONE
VENDITA
(WHOLESALE E RETAIL)
AUTORITÀ DI REGOLAZIONE
UNBUNDLING GESTIONALE E
CONTABILE
TPA NEGOZIATO O
REGOLATO
UNBUNDLING SOCIETARIO
TPA REGOLATO
UNBUNDLING CONTABILE
TPA NEGOZIATO O
REGOLATO
UNBUNDLING SOCIETARIO
TPA REGOLATO
LIBERTÀ DI SCELTA DEL
VENDITORE PER:
GRANDI CLIENTI NONDOMESTICI
-
LIBERTÀ DI SCELTA DEL
VENDITORE PER:
TUTTI I CLIENTI NONDOMESTICI (DAL 2004)
TUTTI I CLIENTI DOMESTICI
(DAL 2007)
CREAZIONE DELLE NRA
UNBUNDLING PROPRIETARIO
O ISO/ITO
TPA REGOLATO
UNBUNDLING SOCIETARIO
TPA REGOLATO
LIBERTÀ DI SCELTA DEL
VENDITORE PER:
TUTTI I CLIENTI DOMESTICI E
NON-DOMESTICI (DAL 2007)
INDIPENDENZA DELLE NRA DA
OPERATORI PRIVATI E GOVERNI
CREAZIONE DI ACER E ENTSO-E
I mercati europei: apparente tendenza alla convergenza nel disegno
globale, ma…
Italia
Germania
Francia
Spagna
Produzione e
import
Ridotte barriere
all’ingresso nella fase
post liberalizzazione
Operatori
verticalmente integrati
Operatore dominante,
concorrenza con aste
virtuali
Presenza elevato num°
di op. privati anche
pre-liberalizzazione
Tasmissione e
dispacciamento
Unbundling
proprietario, unico
TSO (TERNA)
4 TSO (EnBW, 50hertz,
Amprion, Tennet TSO)
separati
proprietariamente
Unbundling solo
contabile (modello ITO
per RTE)
Mercato
all’ingrosso
GME di matrice
pubblica
Borsa «fisica»
Distribuzione
Unbundling legale e
funzionale
Mercato retail
Permanenza di regime
tutelato
EPEX (EEX) soggetto
privato
Borsa «finanziaria»
EPEX (Powenext) a
controllo pubblico
(51% RTE)
Elevato n° (~800)
Unbundling legale per
alcuni, molti
verticalmente integrati
Elevato n° (~150)
Unbundling legale per
alcuni, molti
verticalmente integrati
Non esistono tariffe
amministrate
Permanenza tariffe
Unbundling
proprietario, unico
TSO (REE)
OMIE soggetto ad
azionariato diffuso e
privato
Unbundling legale e
funzionale
Permanenza tariffe
45
… evidenti differenze sostanziali negli aspetti specifici (dati 2013)
Italia
13%
Germania
15%
19%
25%
Produzione
(per tecnologia)
Francia
38%
16%
14
%
3%
4%
44%
34%
Spagna
20
%
42
%
73%
14%
Carbone
Gas
Rinnovabili
Nucleare
Altro
20
%
90%
Trasmissione e
dispacciamento
60%
30%
(composizione
tariffe)
componente energia
componente potenza
11%
Mercato
all’ingrosso
30%
28%
46%
54%
70%
72%
89%
(liquidità)
Borsa (DAM)
OTC
Fonte: ENTSO-E, Reuters
46
Il disegno del mercato libero in Italia
Produzione e
import
Trasmissione e
dispacciamento
Mercato
Distribuzione
Vendita
Dismissioni ex monopolista in 3 Genco
Incentivi nuovi impianti
Incentivi alle fonti rinnovabili
Unbundling proprietario: TERNA TSO
unico (prima ISO)
Creazione di una borsa (IPEX) un gestore
del mercato (GME) e possibilità di
contrattare attraverso bilaterali (OTC)
Norme principali
Dlgs. 79/99
(Decreto Bersani)
L. 239/04
(Legge Marzano)
L. 125/07
(conversione Dl
73/07)
Unbundling legale e funzionale
Mercato libero introdotto gradualmente; dal 2004
tutti i non domestici, da luglio 2007 tutti.
Chi non vuole rimane nel tutelato
47
Il disegno del mercato libero in Germania
Produzione e
import
In Germania non è mai stato istituito un monopolio di stato:
prima della liberalizzazione c’erano numerosi operatori
verticalmente integrati, non in competizione tra loro
(ognuno serviva un territorio), in genere a proprietà pubblica
Trasmissione e
dispacciamento
4 TSO (EnBW, 50hertz, Amprion, Tennet TSO) separati
proprietariamente
(a
eccezione
di
EnBW).
TPA regolato dal 2006 (prima negoziato)
Mercato
Borsa dal 2000 (EEX, ora EPEX-DE/AT), e possibilità di
contrattare attraverso bilaterali (OTC)
Distribuzione
Unbundling legale per alcuni distributori,
verticalmente integrati (oltre 800 distributori).
Principali operatori: RWE,
E.ON, EnBW, Vattenfall
Regolatore
BNetzA
molti
Non esistono tariffe amministrate
Vendita
48
Il disegno del mercato libero in Francia
Produzione e
import
Trasmissione e
dispacciamento
Mercato
Distribuzione
Vendita
EdF ex monopolista di stato. Effettuate aste di capacità
virtuale che hanno consentito ingresso di nuovi operatori,
ma EdF rimane operatore dominante.
Principali operatori: EdF, GDF
Suez, Endesa RWE, E.ON,
EnBW, Vattenfall
Unbundling solo contabile, verrà implementato modello
ITO: RTE controllata al 100% da EdF
Regolatore
CRE
Borsa dal 2002 (Powernext, ora EPEX-FR), e possibilità di
contrattare attraverso bilaterali (OTC)
Unbundling legale per alcuni distributori,
verticalmente integrati (circa 150 distributori).
molti
Simile all’Italia: mercato libero introdotto gradualmente;
dal 2004 tutti i non domestici, da luglio 2007 tutti.
Possibilità di mantenere una tariffa amministrata
49
Il disegno del mercato libero in Spagna
Produzione e
import
Trasmissione e
dispacciamento
Mercato
Distribuzione
Vendita
Presenza di operatori
liberalizzazione
privati
anche
prima
della
Unbundling proprietario: REE TSO unico
Principali operatori: Endesa,
Iberdrola,
Gas
Natural,
EDP/HC, E.ON
Regolatore
CNE
Creazione di una borsa molto liquida (OMEL) e possibilità
di contrattare attraverso bilaterali (OTC).
Unbundling legale e funzionale
Mercato libero da luglio 2003 per tutti i consumatori.
Possibilità di mantenere una tariffa amministrata (criticità
per tariffe stabilite troppo basse a fini sociali)
50
Il disegno del mercato libero in UK
Produzione e
import
Nel 1990, separazione e privatizzazione del monopolista
(CEGB) in due società. Facoltà alle Regional Electricity
Companies di fornire elettricità.
Trasmissione e
dispacciamento
National Grid è sia System Operator che proprietario
(non integrato) delle reti in Inghilterra e Galles. SPTL e
SHETL possiedono reti in Scozia, e sono verticalmente
integrati.
Mercato
Distribuzione
Vendita
Principali
operatori:
E.ON,
Centrica, EdF, RWE, Scottish
Power, Southern Scottish Energy.
Regolatore
OFGEM
Presenza di due borse (N2EX e APX-UK) ma poco liquide
e prevalenza di OTC.
Unbundling legale / proprietario (14 distributori)
Liberalizzazione in anticipo rispetto a
comunitarie (1997 per tutti i consumatori).
Non esistono tariffe amministrate
direttive
51
Tra gli obiettivi europei vi è l’integrazione dei mercati elettrici nazionali in un
mercato unico
La Commissione Europea ha promosso un ampio processo di riforma dei settori elettrici
nazionali ai fini della loro successiva integrazione in un mercato unico europeo
Energy Sector Inquiry 2007: seri problemi di
concorrenza e assenza di integrazione tra mercati
nazionali
DIRETTIVA
96/92/CE
FASI DELLA FILIERA
GENERAZIONE
APERTURA ALLA CONCORRENZA:
PROCEDURE AUTORIZZATIVE
PROCEDURE DI GARA (COME
ALTERNATIVA)
TRASMISSIONE
DISTRIBUZIONE
VENDITA
(WHOLESALE E RETAIL)
AUTORITÀ DI REGOLAZIONE
DIRETTIVA
2003/54/UE
APERTURA ALLA CONCORRENZA:
PROCEDURE AUTORIZZATIVE
UNBUNDLING GESTIONALE E
CONTABILE
TPA NEGOZIATO O REGOLATO
UNBUNDLING SOCIETARIO
TPA REGOLATO
UNBUNDLING CONTABILE
TPA NEGOZIATO O REGOLATO
UNBUNDLING SOCIETARIO
TPA REGOLATO
LIBERTÀ DI SCELTA DEL VENDITORE
PER:
GRANDI CLIENTI NONDOMESTICI
-
LIBERTÀ DI SCELTA DEL VENDITORE
PER:
TUTTI I CLIENTI NONDOMESTICI (DAL 2004)
TUTTI I CLIENTI DOMESTICI
(DAL 2007)
CREAZIONE DELLE NRA
DIRETTIVA
2009/72/UE
APERTURA ALLA CONCORRENZA:
PROCEDURE AUTORIZZATIVE
UNBUNDLING PROPRIETARIO O
ISO/ITO
TPA REGOLATO
UNBUNDLING SOCIETARIO
TPA REGOLATO
LIBERTÀ DI SCELTA DEL VENDITORE
PER:
TUTTI I CLIENTI DOMESTICI E
NON-DOMESTICI (DAL 2007)
INDIPENDENZA DELLE NRA DA
OPERATORI PRIVATI E GOVERNI
CREAZIONE DI ACER E ENTSO-E
52
Integrazione dei mercati nazionali: Target Model
Sulla base del terzo pacchetto UE è stato definito un Target Model (orizzonte
2015) per il settore elettrico con l’obiettivo di:
• Definire un modello unico a livello europeo e identificare le linee guida di sviluppo del
mercato elettrico al fine di costruire regole comuni per lo scambio di energia
• Definire codici di rete unici a livello europeo per la gestione di:
- Meccanismi di allocazione della capacità di transito nel lungo termine
- Gestione delle interconnessioni fra DAMs e dei mercati infragiornalieri
- Regole omogenee per i mercati di bilanciamento
53
Integrazione dei mercati nazionali: Target Model
Come sarà implementato il Target Model?
•
•
•
•
Per ogni singolo tema è stata definita una Roadmap regionale
ACER è l’istituzione che a livello europeo coordina e promuove le diverse fasi del
processo
I regolatori nazionali sono impegnati su ogni progetto regionale
I progetti regionali già in essere sono la base per l’implementazione di modelli
paneuropei
54
Integrazione dei mercati nazionali: Target Model
• Framework
guidelines
Implementazione
• Codici di rete
Mercato interno
55
